閥門(mén)定位器與控制閥耗氣量的確定
1 各型號(hào)的電/氣閥門(mén)定位器耗氣量

      氣動(dòng)薄膜控制閥、氣缸閥還是當(dāng)前世界上主要的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，如果是調(diào)節(jié)式，還需配閥門(mén)定位器，因此電/氣閥門(mén)定位器耗氣量的節(jié)能是一個(gè)設(shè)計(jì)中要注意的問(wèn)題，因?yàn)椴煌暮臍饬抗浪闶寡b置儀表空壓機(jī)的容量確定相差懸殊，從各種閥門(mén)定位器樣本看，由于單位不一樣，狀態(tài)不一樣，差別很大，從表面看會(huì)相差8倍之多，如果100只閥門(mén)，供氣量會(huì)相差很大（見(jiàn)表1）。

表1 國(guó)內(nèi)外單作用電/氣閥門(mén)定位器耗氣量(標(biāo)準(zhǔn)狀況)

      2：完整的耗氣量表示法

     按工業(yè)自動(dòng)化儀表術(shù)語(yǔ)《通用術(shù)語(yǔ)》，對(duì)耗氣量的定義為，耗氣量：穩(wěn)態(tài)時(shí)，儀表在工作范圍內(nèi)所消耗氣體的大流量。因此完整的耗氣量表示法，與供氣壓力、流量、輸出開(kāi)度等表示方法均有關(guān)系。如常熟常儀CCCX-4000電/氣閥門(mén)定位器樣本所示：?jiǎn)巫饔脠?zhí)行機(jī)構(gòu)，在140KPa氣源壓力，輸出為50%時(shí)，耗氣量(標(biāo)準(zhǔn)狀況)5L/min。

      3：閥門(mén)定位器耗氣量小的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)

      3.1 節(jié)能

     控制閥耗氣量包括定位器耗氣量和執(zhí)行機(jī)構(gòu)薄膜（氣缸）的耗氣量。因此在系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)能使供氣減少，從而節(jié)能。如有100只閥門(mén)在穩(wěn)態(tài)時(shí)（標(biāo)準(zhǔn)狀況），每只定位器1小時(shí)內(nèi)的耗氣量為1m³/h，而每只定位器耗氣量為0.5m³/h，則只用50m³/h，在1h內(nèi)明顯節(jié)約儀表空氣50m³。

      3.2 儀表結(jié)構(gòu)要求高

     閥門(mén)定位器耗氣量小，對(duì)閥門(mén)定位器的結(jié)構(gòu)與加工精度要求高。這是某些閥門(mén)定位器在制造時(shí)，為保證儀表性能而寧可讓耗氣量大一點(diǎn)的原因。

      3.3 閥門(mén)定位器耗氣量要小，但要保證閥門(mén)動(dòng)作

     閥門(mén)動(dòng)作快慢，取決的因素很多。閥門(mén)定位器的功率放大器的能力是閥門(mén)動(dòng)作快慢的決定因素。如果閥門(mén)定位器耗氣量太小，則要考慮是否影響閥門(mén)動(dòng)作速度，特別是大閥門(mén)的動(dòng)作速度。

      4 各種結(jié)構(gòu)的閥門(mén)定位器都有一個(gè)合適的耗氣量

     從目前的調(diào)查看，各種電/氣閥門(mén)定位器的耗氣量均與結(jié)構(gòu)有關(guān)。其趨向亦不是耗氣量越來(lái)越小，而是一個(gè)合適的耗氣量。從表1可知標(biāo)準(zhǔn)狀況下，F(xiàn)isherDVC5000 耗氣量為300L/h，而發(fā)展到DVC6000型時(shí)耗氣量為400L/h，Neles ND800耗氣量為300L/h，而發(fā)展到ND-9000型時(shí)耗氣量為400L/h。

      5 控制閥耗氣量要考慮動(dòng)態(tài)耗氣量

     控制閥的結(jié)構(gòu)如圖1所示，當(dāng)控制閥穩(wěn)態(tài)在某一開(kāi)度時(shí)，僅定位器耗氣，其耗氣量只需要考慮定位器的耗氣量。當(dāng)控制閥動(dòng)作而開(kāi)度改變時(shí)，閥桿上下運(yùn)動(dòng)，膜片上下動(dòng)作，使薄膜室內(nèi)空氣排出，這部分動(dòng)態(tài)排出氣量決定于閥的動(dòng)作大小及頻繁程度，并與薄膜頭大小有關(guān)，不管使用何種定位器，這部分摸頭的耗氣量總是一樣的。因此控制閥耗氣量等于定位器耗氣量+執(zhí)行機(jī)構(gòu)耗氣量。特別在開(kāi)停車時(shí)以及系統(tǒng)波動(dòng)大時(shí)，閥門(mén)動(dòng)作大且頻繁。薄膜要進(jìn)氣、放氣，要考慮足夠大的閥門(mén)用氣，不能因定位器耗氣量小而將整個(gè)控制閥耗氣量估的太小。

圖1 控制閥結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖

     從筆者的調(diào)查來(lái)看，標(biāo)準(zhǔn)狀況下，對(duì)薄膜式控制閥一般可作如下考慮：原國(guó)產(chǎn)控制閥每臺(tái)耗氣按1m/h估算即可，但隨著進(jìn)口閥門(mén)定位器結(jié)構(gòu)的變化，不少閥門(mén)定位器在穩(wěn)態(tài)時(shí)的耗氣量大大低于1m³/h。但由于閥門(mén)的耗氣量是定位器與薄膜（氣缸）的耗氣量?jī)烧咧?，用戶可?.5~1m³/h估算，并針對(duì)同一裝置內(nèi)不同閥門(mén)定位器的耗氣總量計(jì)算。儀表氣源裝置容量計(jì)算如下（儀表供氣設(shè)計(jì)規(guī)定HG/T20510-2000）

     q_vs=q_vc[2+(0.1~0.3)]

      式中：

      q_vs ——氣源裝置計(jì)算容量（標(biāo)準(zhǔn)狀況），m³/h

      q_vc ——各類儀表穩(wěn)態(tài)耗氣量總和（標(biāo)準(zhǔn)狀況），m³/h

（作者：邱宣振，陳新 來(lái)源：互聯(lián)網(wǎng)）